Pähkäillessäni sopivaa kirjoitusaihetta muistuivat mieleeni vanhat blogikirjoitukseni. Kun yliopiston palvelimelle perustaa blogin johonkin tarkoitukseen, luodaan käyttäjälle automaattisesti myös oma blogipohja. Muistaakseni ensimmäinen blogini oli laskupajaprojektia (eräs opetuskokeilu) varten perustettu infosivu.

(Totta puhuakseni bloggasin jo lukiolaisena esimerkiksi ylioppilaskirjoitusten takia kokemastani tuskasta, mutta ne tekstit eivät todellakaan siedä päivänvaloa.)

Kaivoin esille yhden vanhan blogitekstini, joka on päivätty viime vuoden heinäkuulle. Olin yllättynyt siitä, että sen kirjoittamisesta on kulunut niinkin vähän aikaa. Yllättynyt siksi, että moni asia on muuttunut  tämän vuoden aikana. Teksti käsittelee kvanttimekaniikka-allergiaani, eli sitä kuinka silloin kammoksuin kaikkea, mihin liittyy sana kvantti. Tekstin kirjoittamisen jälkeen olen siirtynyt pois kosmologialta, päätynyt tutkimaan kvanttimekaniikan käsiterakenteiden muodostumista ja toimin tänä syksynä tuon kammoksutun Kvanttimekaniikka I -kurssin toisena assistenttina. Tekstin kirjoittamisen aikaan olin jo aloittamassa pedagogisia opintoja ja kypsyttelin ajatusta jatko-opinnoista didaktiikan parissa, mutta muistaakseni tähtäsin silloin suhteellisuusteorian opetuksen tutkimukseen.

Toivon kovasti, että tuosta hetkestä on tapahtunut kehitystä kvanttimekaanikon taidoissa. Siitä ainakin olen varma, että itsevarmuutta ja ymmärrystä olen kerryttänyt.

 

 

Kvanttimekaniikka-allergia

 

Tämän artikkelin innoittamana aloin miettiä opetusta ja oppimista sekä siihen suhtautumista yliopistossa.

Itse olen ollut yliopiston palkkalistoilla nyt yhteensä 24 kuukauden ajan ja työni on liittynyt koko ajan kosmologiaan. Olen pärjännyt hommissani ihan kohtuullisesti ja aihepiiriin liittyvät kurssit ovat lähes poikkeuksetta menneet erinomaisesti: yleinen suhteellisuusteoria, kosmologia I ja II, muutama erikoiskurssi…

Huolimatta menestyksestä työssä ja osassa opintoja, jos joku vain sanoo sanan kvanttimekaniikka, tekee mieleni piiloutua pöydän alle. Jostain syystä kaikki kvanttiasiat saavat aivoni solmuun alta aikayksikön. Kvanttimekaniikan kursseilla asioiden mieleen painaminen ja omaksuminen tuntuu lähes mahdottomalta, ja alisuoriudunkin tenteissä aivan surkeasti.

Aloin miettiä, mitä syitä voi olla sille, että suhteellisuusteorian omaksumiseen kykenevä ihminen ei pysty takomaan kalloonsa edes kvanttimekaniikan alkeita. Syynä tuskin on se, etten ole saanut heilua tuolilla luentojen aikana, mutta jotain esteitä oppimiselle kuitenkin on muodostunut.

 

1. Kvanttimekaniikan opetus etenee kuin takalisto edellä puuhun kiipeäminen.

Kvanttimekaniikan opetus ei tunnu yhdistyvän luontevasti aiemmin opittuihin asioihin. Motivaatio tarkastella asioita kvanttimekaanisesti jäi itselleni ensialkuun todella hämäräksi. Jos teoria rakennettaisiin oikeasti aikaisemmin opitun pohjalle, voisi sen omaksuminenkin käydä helpommin.

Lisäksi kvanttimekaniikka nojaa hyvin paljon taustalla vaikuttavaan matemaattiseen koneistoon, johon oppijalla pitäisi olla mahdollisuus tutustua kunnolla ennen varsinaisen teorian opiskelua. Hilbertin avaruu- det ovat ainoastaan kauhistuttavia ihmiselle, jonka lineaarialgebran taidot rajoittuvat determinantin laskemiseen, nimim. kokemusta on.

Kvanttimekaniikan kurssit ovat täynnä kaikenlaista irtonaista sälää, jonka tarkoitus on luultavasti tarjota yhtymäkohtia teorian ja reaalimaailman välillä. Mutta jos reaalimaailmassa itsellä ei ole ollut mitään tekemistä ikinä minkään sirontatapahtumien kanssa, spesifien vaikutusalojen laskeminen ei tunnu erityisen konkreettiselta esimerkiltä yhtään mistään.

Tässä kohtaa opettajia ei toisaalta käy suoraan syyttäminen: Kvanttimekaniikka I pääsee ehdottomasti omaan kurssien top 5 -kategoriaani (vaikka kurssi oli pelkkää verta, hikeä ja kyyneliä, ja johti muutaman kuukauden itsenäiseen luku-urakkaan kirjastossa ja uusintatenttiin).

 

2. On pelottavaa epäonnistua, jos virheitä ja epäonnistumisia ei katsota hyvällä omassa lähipiirissä.

Terveisiä niille kurssiassistenteille (ja muillekin), jotka aloittavat kysymykseen vastaamisen sanoilla: ”Etkö sä nyt tätäkään ymmärtänyt?!”

 

3. Oma asenne opeteltavaa asiaa kohtaan ratkaisee.

Jos uskon, etten ikinä voi oppia kvanttimekaniikkaa, tuskin tulen sitä ikinä oppimaankaan.

***

Haaveilen, että vielä joku päivä kvanttimekaniikan osaamiseni on sillä tasolla, että voin sanoa ymmärtäväni teoriaa.

Toinen haaveeni on vielä joskus kirjoittaa kvanttimekaniikan oppikirja, joka olisi yhä hyvä kuin Sean Carrollin Spacetime and Geometry: selkeä, johdonmukainen — ja jopa mukaansatempaava.